JPH05211091A - Pseudo-push-pull single-switch current-fed flyback converter - Google Patents

Pseudo-push-pull single-switch current-fed flyback converter

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JPH05211091A
JPH05211091A JP18152792A JP18152792A JPH05211091A JP H05211091 A JPH05211091 A JP H05211091A JP 18152792 A JP18152792 A JP 18152792A JP 18152792 A JP18152792 A JP 18152792A JP H05211091 A JPH05211091 A JP H05211091A
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capacitor
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JP18152792A
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Brian E Taylor
イー テイラー ブライアン
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Internatl Rectifier Corp
インターナショナル・レクチファイヤー・コーポレイション
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    • Y02B40/14Microwave ovens
    • Y02B40/143Control circuit or magnetron power supply

Abstract

PURPOSE: To reduce cost and weight by supplying power while setting the switch mode power circuit of a microwave-oven magnetron at high-output impedance.
CONSTITUTION: An insulated gate bipolar transistor(IGBT) 17 is switched on and off by a chip 30. When the IGBT 17 is on, energy is stored in a capacitor 23 via a secondary winding 20. A voltage doubler circuit 22 formed by the capacitor 23 and diodes 24, 25 has high-output impedance when supplying power to a magnetron and is of inexpensive constitution. When the IGBT 17 is turned off, part of the energy stored in an inductor winding 14 is supplied to the capacitor 23 together with the stored energy of the inductance of a transformer 16. Therefore, a pseudo-push-pull property is exhibited, with the result that power total efficiency is enhanced and weight reduction can be achieved.
COPYRIGHT: (C)1993,JPO

Description

【発明の詳細な説明】 DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】 [0001]

【産業上の利用分野】本発明は、スイッチモード電源に関し、より詳細には、疑似プッシュプル単一スイッチ電流給電フライバックコンバータ電源であって、電子レンジのマグネトロンに高電圧・高インピーダンス電力を供給するものに関する。 BACKGROUND OF THE INVENTION This invention relates to a switched mode power supply, and more particularly, a pseudo push-pull single switch current feeding flyback converter power supply a high voltage, high impedance power to the magnetron of a microwave oven on those that.

【0002】 [0002]

【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】電子レンジは、それらの加熱源として、通常、連続波(CW) Microwave BACKGROUND OF INVENTION Problems to be Solved] as their heat source, usually continuous wave (CW)
モードで動作するマグネトロンを使用している。 We are using a magnetron operating in the mode. マグネトロン用の電源においては、その信頼性及び起動性能が重要である。 In the power supply for a magnetron, its reliability and starting performance are important. マグネトロン用電源に要求される主要な事項は、次の通りである。 Major matters required for the magnetron power supply is as follows. 1. 1. 高出力インピーダンス。 High-output impedance. この高出力インピーダンスは、利用される出力電圧をマグネトロンのしきい値未満に急速に低下させることにより、負荷電流の突然の増大を減少させる。 The high output impedance, by rapid decrease an output voltage that is utilized below a magnetron threshold, reducing the sudden increase in load current. 2. 2. マグネトロン用電源は、高出力インピーダンスを有しつつ、マグネトロンのヒータに電力を供給しなければならない。 Magnetron power source, while having a high output impedance, power must be supplied to the magnetron heater. 3. 3. マグネトロン用電源は、高出力インピーダンスを有し且つヒータ電力を供給する一方、安全装置を備えることが可能でなければならない。 Magnetron power source, while supplying and heater power has a high output impedance, it must be possible with a safety device. 4. 4. マグネトロン用電源は、最小の、重量、体積及びコストを有していなければならない。 Magnetron power source is minimum, it must have the weight, volume and cost.

【0003】これらの要求事項を満たすマグネトロン用電源は、通常、出力整流器として倍電圧器を用いている。 [0003] Magnetron power to meet these requirements, usually using a voltage doubler as output rectifier. 倍電圧器は、その本来の“ソフト変動”性に起因する、高出力インピーダンスを有している。 Voltage doubler is due to its inherent "soft change" resistance, has a high output impedance.

【0004】現在用いられているコンバータは、コストを最低にすべく単一の部品で行われるスイッチングによる、疑似矩形波モード又は疑似共振モードのいずれかの、フライバックを利用している。 [0004] currently used converter is in use by switching performed in a single component in order to cost the lowest of any of the pseudo rectangular wave mode or quasi-resonant mode, the flyback. しかしながら、これらは、いずれも、上記要求事項を十分には満たしていない。 However, they are both not satisfied in sufficiently above requirements. 何故ならば、RF出力電力が700ワットである電子レンジのマグネトロンに使用される疑似共振フライバックコンバータは、高価な半導体スイッチであって、高い阻止電圧能力(220ボルトの交流線路に対しては1 Since quasi-resonant flyback converter RF output power is used to the magnetron of a microwave oven is 700 watts, a expensive semiconductor switches, for high blocking voltage capability (220 volt AC line 1
200ボルト超)を有し且つ35アンペア超の電流を通すことができるものを必要とするからである。 This is because that requires what may be passed and 35 amperes greater current having a 200 volt greater). 同様に、 Similarly,
疑似矩形波フライバックコンバータも、疑似共振フライバックコンバータで使用されるものと同様の能力(例えば、1000ボルト、55アンペア)を有する、高価な半導体スイッチを必要とする。 Pseudo rectangular wave flyback converters, those used in the quasi-resonant flyback converters and similar capabilities (e.g., 1000 volts 55 amps) having, require expensive semiconductor switches.

【0005】電子レンジのマグネトロン用の従来の電源の他の問題点は、磁気部品のサイズ、重量及びコストである。 Conventional Another problem with the power supply for a magnetron of a microwave oven, the magnetic component size, the weight and cost. RF出力電力が700ワットである電子レンジに現在使用されている電源及び50/60Hzの変圧器の重量は、約4キログラムである。 Weight of the transformer of the power supply and 50/60 Hz RF output power is currently used in the microwave oven is 700 watts, about 4 kilograms. これらは、比較的高価であり、しかも電子レンジのハウジング内でかなりの容積を占める。 These are relatively expensive and occupy a considerable volume inside the microwave oven housing.

【0006】種々のコンバータ回路が、従来より知られている。 [0006] A variety of converter circuit are known from the prior art. 例えば、米国特許第4,777,575号は、 For example, U.S. Pat. No. 4,777,575,
電子レンジに電力を供給するためのスイッチング電源を開示しており、このスイッチング電源においては、変圧器の一次巻線が、単一のトランジスタスイッチ31に直列に接続されており、このトランジスタスイッチは、変圧器の二次巻線からフィードバック信号を受信する制御回路8のドライバ81によって制御される。 It discloses a switching power supply for supplying power to the microwave oven, in this switching power supply, the primary winding of the transformer is connected in series to a single transistor switch 31, the transistor switch, It is controlled by the driver 81 of the control circuit 8 which receives a feedback signal from the secondary winding of the transformer. エネルギは、インダクタに蓄えられ、スイッチオフの間に伝達される。 Energy is stored in the inductor is transferred between the switch-off.

【0007】米国特許第4,837,670号は、誘導性巻線を有するスイッチモードコンバータを開示しており、その誘導性巻線は、制御回路10によって制御される固体スイッチに直列に接続されている。 [0007] U.S. Patent No. 4,837,670 discloses a switch-mode converter with an inductive winding, the inductive winding is connected in series with the solid state switch which is controlled by the control circuit 10 ing. 出力センス回路が、変圧器の二次巻線から取り出したフィードバック信号を制御回路に供給する。 Output sense circuit provides a feedback signal taken out from the secondary winding of the transformer to the control circuit. バイアス電圧を制御回路に供給する回路も、スイッチがオフである間のピーク電力の散逸を減少させる。 Circuit for supplying a bias voltage to the control circuits, the switch reduces the dissipation peak power between off. 別体の二次巻線は、用いられていない。 Another body of the secondary winding is not used.

【0008】米国特許第4,675,796号は、変圧器の一次巻線の両端間のダイオードと直列のコンデンサを使用しているスイッチング電源を開示しており、スイッチがオンである間に蓄えられたエネルギは、非散逸スナビングをもたらすべく、スイッチがオフである間にコンバータの出力に伝達される。 [0008] U.S. Patent No. 4,675,796 discloses a switching power supply that uses a diode in series with a capacitor across the primary winding of the transformer, stored while switch is on energy that is, in order result in a non-dissipative snubbing is transmitted to the output of the converter while the switch is off. 高周波スイッチングは、 High-frequency switching,
変圧器の一次巻線に直列に接続されているFETによって行われる。 Performed by FET connected in series with the primary winding of the transformer.

【0009】米国特許第4,561,046号は、保護回路網を有するスイッチングコンバータを開示しており、その保護回路網は、蓄えられていたエネルギを、抵抗器を介して散逸させるのではなく、出力に伝達する。 [0009] U.S. Patent No. 4,561,046, discloses a switching converter having a protection network, the protection circuitry, the energy stored, rather than dissipate through the resistor , it is transmitted to the output.
スイッチオフの間に磁化・スナビング電流を出力に流すことにより、主スイッチは、反射電流のみを通し、磁化・スナビング電流は通さない。 By flowing the magnetization-snubbing current to the output during switch-off, the main switch through only the reflected current, magnetization-snubbing current does not pass.

【0010】米国特許第4,734,636号は、スイッチング線路調整回路を開示しており、この回路は、スイッチを、電流がこのスイッチを通過しないときに動作させることにより、スナビング回路網を避けている。 [0010] U.S. Patent No. 4,734,636, discloses a switching line adjustment circuit, this circuit, a switch, by operating when the current does not pass through the switch, avoiding the snubbing circuitry ing. この回路は、変圧器の二次巻線からのフィードバック制御回路を用いていない。 This circuit does not use a feedback control circuit from the secondary winding of the transformer. 電流ループ回路が、固体スイッチに直列に接続されているインダクタと分路ダイオードとで形成されており、スイッチがオフの間、電流は、インダクタと分路ダイオードとを通って流れる。 Current loop circuit, the inductor connected in series with solid state switch and shunting the diode is formed by, while the switch is off, current flows through the inductor and shunt diodes. スナビング回路網が、スイッチの両端間に設けられている。 Snubbing circuitry is provided across the switch. 負荷への出力は、変圧器の二次巻線からではなく、コンデンサの両端から取り出される。 The output to the load, rather than from the secondary winding of the transformer is taken out from both ends of the capacitor.

【0011】米国特許第4,866,586号には、4 [0011] US Pat. No. 4,866,586, 4
個のスイッチを使用するスイッチング回路が開示されている。 Switching circuit is disclosed that uses a number of switches.

【0012】米国特許第4,760,324号においては、スナバ回路からの電力も、FETスイッチの駆動制御回路によって使用される。 [0012] In U.S. Pat. No. 4,760,324, the power from the snubber circuit is also used by the drive control circuit of the FET switch. コンデンサに蓄えられたエネルギは、2つのダイオードと組み合わされたインダクタによって伝達される。 Energy stored in the capacitor is transferred by the inductor in combination with two diodes.

【0013】米国特許第4,365,171号、米国特許第4,864,485号及び米国特許第4,736, [0013] US Pat. No. 4,365,171, US Pat. No. 4,864,485, and US Patent No. 4,736,
285号は、別のタイプのコンバータを開示している。 285 Patent discloses another type of converter.

【0014】本発明の目的は、電子レンジに使用されるマグネトロン用のスイッチモード電源に関する新規な電気回路を提供することであり、この電気回路は、高出力インピーダンスを有し、マグネトロンにヒータ電力を提供することが可能であり、全ての必要な安全装置を受容することが可能であり、しかも低価格で軽量の部品を有している。 An object of the present invention is to provide a novel electric circuit for the switch-mode power supply for a magnetron used in microwave ovens, the electric circuit has a high output impedance, the heater power to the magnetron it is possible to provide, it is possible to receive all the necessary safety devices, yet have a lightweight component at a low price.

【0015】 [0015]

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成する新規な回路は、疑似プッシュプル矩形波モード又は疑似プッシュプル共振モードのいずれかで動作するフライバックコンバータからなっており、このフライバックコンバータは、変圧器の一次側に直列に接続されている単一の絶縁ゲートバイポーラトランジスタ(IGBT)電流スイッチを備えている。 Means for Solving the Problems] The novel circuit for achieving the above object is formed of a flyback converter operating in either a pseudo push-pull square-wave mode or pseudo-push-pull resonant mode, the flyback converter comprises a single insulated gate bipolar transistor (IGBT) current switches are connected in series to the primary side of the transformer. 変圧器の二次側には出力整流器が取着されており、この出力整流器は、電力をマグネトロンに伝達する際における高インピーダンスの要求を満たすべく、倍電圧器からなっている。 The secondary side of the transformer are mounted an output rectifier, the output rectifier, to meet the requirements of high impedance at the time of transmitting the power to the magnetron, consist voltage doubler.

【0016】回路への入力は、交流電源電圧を整流した直流電圧である。 [0016] The input to the circuit is a DC voltage obtained by rectifying the AC power supply voltage. 直流電圧を受容する入力インダクタは、電流発生器を形成し、IGBTスイッチがオフであるとき、インダクタと、単一の、直列に接続される低価格のダイオードとで形成されるループ内を、一定の電流が循環する。 Input inductor receiving the DC voltage forms a current generator, when the IGBT switch is turned off, and the inductor, a single, in a loop formed by the low cost of diodes connected in series, a constant current circulation. スイッチがオンである場合において、短絡回路が一次側に生じたとき、インダクタは、IGBTスイッチを通過する電流を制限すべく作用する。 When the switch is on, when the short circuit occurs on the primary side, the inductor, acts to limit the current through the IGBT switch. インダクタは、変圧器の一次巻線として同じ磁心上に装着され得る。 The inductor may be mounted on the same magnetic core on the primary winding of the transformer.

【0017】IGBTスイッチがオンであるとき、変圧器の二次巻線に接続されているコンデンサは、二次巻線に伝達されるエネルギを受容して蓄える。 [0017] When the IGBT switch is turned on, capacitor connected to the secondary winding of the transformer, store and receive the energy transmitted to the secondary winding. そのコンデンサと、出力における並列のダイオードとによって形成される倍電圧器は、要求されている高出力インピーダンス電圧を、マグネトロンの陰極に供給する。 Its capacitor, the voltage doubler formed by the parallel diode at the output, a high output impedance voltage being requested to supply to the cathode of the magnetron.

【0018】動作は制御回路によって制御され、この制御回路は、コンバータのスイッチングを、パルス幅変調によって調整する。 The operation is controlled by the control circuit, the control circuit, the switching of the converter is adjusted by pulse width modulation. また、制御回路は、変圧器の分割されている二次巻線からのフィードバック信号を、フィードバック制御信号として受信する。 Further, the control circuit, the feedback signal from the secondary winding is divided transformer, receives as a feedback control signal.

【0019】 [0019]

【実施例】図1を参照するに、そこには、本発明に係るマグネトロン用電源の回路図が示されている。 Referring to FIG. 1, there is a circuit diagram of the magnetron power supply in accordance with the present invention is shown. マグネトロン用電源は、交流入力端子10及び11において入力交流電源によって付勢され、この入力交流電源は、例えば、50〜60ヘルツで85〜130ボルトの電源である。 Magnetron power source is energized by the input AC power supply in AC input terminals 10 and 11, the input AC power source is, for example, a power of 85 to 130 volts at 50 to 60 hertz. 特に、この電源は、通常の家庭用電源である。 In particular, this power is a normal household power supply. 交流入力端子は、単相全波ブリッジ接続整流器12に接続されており、この整流器は、コンデンサ13の両端に接続される出力直流電圧を生成する。 AC input terminal is connected to a single-phase full-wave bridge connected rectifier 12, the rectifier produces an output DC voltage connected across capacitor 13.

【0020】整流器12の正出力端子は、インダクタ巻線14、変圧器16の一次巻線15、及び絶縁ゲートバイポーラトランジスタ(IGBT)17と直列に接続されている。 The positive output terminal of the rectifier 12, an inductor winding 14 is connected the primary winding 15, and an insulated gate bipolar transistor (IGBT) 17 and in series with the transformer 16. ダイオード18が、図示のように、インダクタ巻線14と閉路直列関係で接続されている。 Diode 18, as shown, are connected by inductor winding 14 and closed in series relationship.

【0021】変圧器16は、二次巻線20及び第3の巻線21を有しており、巻線14,15,20及び21 The transformer 16 has a secondary winding 20 and the third winding 21, the winding 14, 15, 20 and 21
は、全て同じ磁心上に巻かれている。 It is wound in all the same core on. 図示していないが、マグネトロンのヒータに接続される巻線も、変圧器16の磁心上に巻かれ得る。 Although not shown, the windings connected to the magnetron heater may also be wound on the magnetic core of the transformer 16.

【0022】二次巻線20は、倍電圧回路22に接続されており、この倍電圧回路は、コンデンサ23と、ダイオード24及び25とからなっている。 The secondary winding 20 is connected to a voltage doubler circuit 22, the voltage doubler circuit consists of a capacitor 23, diodes 24 and 25. ダイオード25 Diode 25
は、マグネトロンの陰極に接続されていると共に、ダイオード24は、マグネトロン及び図示されている回路の接地に接続されている。 , Along with being connected to the cathode of the magnetron, the diode 24 is connected to a ground of the circuit being magnetron and illustrated. マグネトロンの両端間に現れる出力電圧は、高出力インピーダンスと直列であり、このため、その出力電圧は、マグネトロン電流が増大するにつれて低下する。 Output voltage appearing across the magnetron is a high output impedance and in series, Therefore, the output voltage decreases as the magnetron current increases.

【0023】マグネトロンへの出力電圧は、例えばパルス幅変調制御回路のような適切な制御回路を介してIG The output voltage to the magnetron via a suitable control circuit such as a pulse width modulation control circuit IG
BT17の通電特性を調節することにより、制御される。 By adjusting the energizing properties of BT17, it is controlled. 商業的に入手可能な適切な制御回路は、型番がSG Commercially appropriate control circuit available, model number SG
3626JCである、パルス幅変調(PWM)制御チップ30内にある。 A 3626JC, in a pulse width modulation (PWM) control chip 30. 他の所望のチップも使用され得る。 Other desired chip may also be used.

【0024】図1に示されているチップ30は、10本のピンを有している。 [0024] In that chip 30 shown in Figure 1 has 10 pins.

【0025】10番ピンは、オン−オフ制御ピンである。 [0025] The pin 10 is, on - is off control pin.

【0026】7番ピン及び8番ピンは、IGBT17のゲートを制御すべく接続されている。 The pin 7 and 8 pin is connected to control the gate of the IGBT 17. 抵抗器31が、制御回路に接続されている。 Resistor 31 is connected to the control circuit.

【0027】4番ピン、5番ピン及び9番ピンは、回路の動作を監視する制御巻線であるところの第3の巻線2 The fourth pin, the fifth pin and pin 9, the third winding 2 where a control winding which monitors the operation of the circuit
1からフィードバック信号とチップ電力とを受容する。 1 receives a feedback signal and the chip power from.
また、6番ピンが、ダイオード18とコンデンサ13との接続点における信号監視出力に接続されている。 Further, pin 6 is connected to the signal monitoring output at the connection point between the diode 18 and the capacitor 13.

【0028】1番ピン、2番ピン及び3番ピンは、ポテンショメータ33に接続されており、このポテンショメータのワイパアームは2番ピンに接続されている一方、 The first pin, second pin and third pin is connected to a potentiometer 33, one the wiper arm of the potentiometer connected to the second pin,
その両端は1番ピン及び2番ピンにそれぞれ接続されている。 Its both ends are connected respectively to the first pin and second pin. ワイパアームの位置の調節は、IGBT17のオン−オフ・シーケンスの調整を引き起こし、もって、ダイオード25に接続されているマグネトロンの陰極における出力電力が、調整される。 Adjustment of the position of the wiper arm is on the IGBT 17 - cause adjustment of off sequence, with, the output power at the cathode of the magnetron connected to the diode 25 is adjusted.

【0029】図1に示されている新規な回路は、疑似プッシュプル型の回路構成を有しており、以下のように動作する。 The novel circuit shown in Figure 1 has a circuit configuration of a pseudo push-pull type, operates as follows.

【0030】マグネトロンは、適切な信号を10番ピンに与えることによってターンオンされる。 The magnetron is turned on by providing an appropriate signal to pin 10. IGBT17 IGBT17
は、チップ30の制御下にあるシーケンスで、スイッチオン及びスイッチオフされる。 Is a sequence that is under the control of the chip 30, it is switched on and off. 比較的一定の電流が、インダクタ巻線14とダイオード18とを含む経路を循環する。 Relatively constant current, circulating path including an inductor winding 14 and the diode 18. 従って、インダクタ巻線14は、電流発生器を構成していると同時に、IGBT17がオンであるときにIGBT17を通過する電流を制限する。 Therefore, the inductor windings 14, at the same time constitute a current generator, limiting the current passing through the IGBT17 when IGBT17 is turned on. このような電流制限作用は、IGBT17がオンであるときに一次巻線15上に生ずる実効短絡回路のために必要である。 Such current limiting action is required for the effective short circuit which occurs on the primary winding 15 when IGBT17 is turned on.

【0031】RF出力電力が700ワットであるマグネトロンに電力を供給するための典型的な回路においては、IGBT17は、カリフォルニア州 El Segundo 在のInternational Rectifier Corporation によって製造されている、型番IRGBC30Vであってよく、IG [0031] In a typical circuit for RF output power to supply power to the magnetron is 700 watts, IGBT 17 is manufactured by International Rectifier Corporation of California El Segundo standing, it may be a model number IRGBC30V , IG
BT17は、600ボルトの阻止電圧及びほぼ23アンペアの順方向電流定格を有している。 BT17 has a forward current rating of blocking voltage and substantially 23 amps of 600 volts. この結果、この部品は、従来技術で用いられていたスイッチと比較して、 Consequently, this component is compared with the switch that has been used in the prior art,
低価格である。 Is a low price.

【0032】IGBT17がオンである限り、エネルギは、二次巻線20からコンデンサ23に伝達されて蓄積される。 [0032] Unless IGBT17 is on, energy is stored after being transferred from the secondary winding 20 to capacitor 23. コンデンサ23とダイオード24及び25とで形成されている倍電圧回路22は、マグネトロンの陽極・陰極間キャパシタンスに蓄えられ得るエネルギ量が限定されているために必要であり、そして、この倍電圧回路は、比較的高価な装置である単一の出力整流器に代わって用いられている。 Voltage doubler circuit 22, which is formed by the capacitor 23 and diodes 24 and 25 is necessary for the amount of energy that can be stored in the anode-cathode capacitances of the magnetron is limited, and this voltage doubler circuit , are used in place of the single output rectifier is a relatively expensive device. ダイオード24及び25は、6キロボルト耐逆電圧及び0.35アンペアの定格を有する、比較的低価格の素子である。 Diodes 24 and 25 has a rating of 6 kilovolts reverse breakdown voltage and 0.35 amperes, which is an element of relatively low cost.

【0033】動作中、IGBT17がターンオフすると、インダクタ巻線14に蓄えられていたエネルギのうちの幾分かが、変圧器16のインダクタンスに蓄えられていたエネルギと共に、コンデンサ23に伝達される。 [0033] In operation, when the IGBT17 is turned off, some of the energy stored in the inductor winding 14, together with the energy stored in the inductance of the transformer 16 is transferred to the capacitor 23.
これは、インダクタ巻線14と一次巻線15及び二次巻線20とが同じ磁心上にあるためである。 This is because the inductor winding 14 and primary winding 15 and secondary winding 20 are on the same magnetic core on.

【0034】図1に示されている回路の疑似プッシュプル性の結果として、電源の総合効率が著しく高くなる。 [0034] As a result of the quasi-push-pull of the circuit shown in FIG. 1, the overall efficiency of the power supply is significantly higher.
更に、部品は、後述のように比較的低価格であり、軽量(例えば1キログラム)であり、しかも小さい容積しか占有しない。 Moreover, parts are relatively low cost, as described below, is lightweight (e.g. 1 kg), yet small volume occupies only.

【0035】図1に示されている制御チップ30は、好適にパルス幅変調型回路である。 The control chip 30 shown in Figure 1 is suitably a pulse width modulation type circuit. マグネトロンへの出力電圧は、第3の巻線21上の出力電圧と関係付けられている。 The output voltage to the magnetron is associated with a output voltage on the third winding 21. 第3の巻線21上の出力電圧を、1番ピン、2番ピン及び3番ピンにおける電力出力制御入力のプリセットされた値と関係付けられている値に維持すべく、チップ30は、7番ピンにおける信号を、8番ピンにおける信号に対して変化させる。 The output voltage of the third winding 21, to maintain the first pin, the value associated with a preset value of the power output control input at pin 2 and pin 3, the chip 30, 7 the signal at the turn pin, changing with the signal at the eighth pin.

【0036】インダクタとして使用されている変圧器1 The transformer is used as an inductor 1
6の巻線14は、変圧器16の巻線15に対してバッキング関係にある。 6 of the winding 14 is in backing relationship with respect to the winding 15 of the transformer 16. 本発明の一実施例においては、変圧器16は、Phillips 製の部品番号4312020351 In one embodiment of the present invention, the transformer 16, Phillips made part number 4312020351
5のものであった。 5 were those of. この変圧器は、13.5回巻の一次巻線15と350回巻の二次巻線20とを有している。 The transformer has a secondary winding 20 of primary winding 15 and 350 times the winding 13.5 of turns.
第3の巻線は、ほぼ2.5回巻プラス2.5回巻である。 Third winding is approximately 2.5-turn plus 2.5 times the winding.

【0037】インダクタ巻線14用の磁心は、鉄粉トロイドであり、そのインダクタ巻線は、11回巻の巻線でほぼ10マイクロヘンリのインダクタンスを有していた。 The core of the inductor winding 14 is iron powder toroid, the inductor winding had an inductance of approximately 10 microhenries windings of 11-turn. そのようなインダクタは、Micro Metals, Inc. から、製造部品番号T68−26として入手可能である。 Such inductors, Micro Metals, from Inc., is available as a manufacturing part number T68-26.
巻線14及び15は、別体の磁心上にあってもよく、あるいは、同じ磁心上にあってもよい。 Windings 14 and 15 may be on the magnetic core of the separate, or may be on the same magnetic core on.

【0038】インダクタ巻線14及び変圧器16の態様で構成される磁気構造体を、図1に示されている回路に使用すると、50/60ヘルツでRF出力電力が700 [0038] The magnetic structures configured in the manner of the inductor winding 14 and the transformer 16, using the circuit shown in FIG. 1, RF output power at 50/60 Hz 700
ワットである典型的な電子レンジ用の電源が約1キログラムになるということが、見出された。 That Watts typical power supply for a microwave oven is a is about 1 kilogram, it was found. 対照的に、電子レンジのマグネトロンに同じ電力を供給するための従来の電源の重量は、約4キログラムであった。 In contrast, the weight of a conventional power source for supplying the same power to the magnetron of the microwave oven was about 4 kilograms. より軽い変圧器は、言うまでもなく、低価格で軽量の電子レンジにとって極めて重要であると共に、それが電子レンジ内で占める容積を著しく減少させる。 Lighter transformer, of course, as well as a crucial lightweight microwave oven at a low price, it significantly reduces the volume occupied in a microwave oven.

【0039】図2を参照するに、そこには、商業的に入手可能なチップSG3626JCであるところの、図1 [0039] Referring to FIG. 2, there are, where commercially available chip SG3626JC, 1
に示されている集積回路即ちパルス幅変調(PWM)制御チップ30のより詳細な回路図が示されている。 A more detailed circuit diagram shown are integrated circuit or a pulse width modulation (PWM) control chip 30 is shown. 図2 Figure 2
に示されているピン番号は、図1に示されているピン番号と対応する。 Pin numbers which are shown in the corresponding pin numbers shown in Figure 1. 制御チップ30用の電力は、起動時にトランジスタQ1を介して供給され、このトランジスタは、直列抵抗式レギュレータとして機能する400ボルトのMOSFETである。 Power for control chip 30 is supplied through the transistor Q1 during start-up, the transistor is a 400 volt MOSFET functioning as a serial resistance type regulator. そして、トランジスタQ1用の電力は、6番ピンと9番ピンとの間の主電源回路からの整流線路によって供給される。 The power transistor Q1 is supplied by the rectifier line from the main power supply circuit between the sixth pin and 9 pin.

【0040】インバータが機能すると、制御回路用の電力が、5番ピンにおけるダイオードD3及び4番ピンにおけるダイオードD4並びに抵抗器R3を介し、第3の巻線21から得られる。 [0040] When the inverter is functioning, the power for the control circuit, via a diode D4 and resistor R3 in the diode D3 and the fourth pin of the fifth pin, obtained from the third winding 21. フィードバック制御回路は、ダイオードD3及びD4を介して動作し、インバータの出力電圧を制御するという二次的な機能をも果す。 Feedback control circuit operates via a diode D3 and D4, also performs a secondary function of controlling the output voltage of the inverter. 出力制御における極端な精度は要求されていないので、このタイプの回路に対しては、このようなフィードバック制御が適している。 Because extreme accuracy in the output control is not required, for this type of circuit, such a feedback control is suitable. トランジスタQ2は、パルス幅変調集積回路のソフトスタートを制御すべく、使用されている。 Transistor Q2, to control a soft start of the pulse width modulator integrated circuit, is used.

【0041】図2の回路においては、以下の値を有する部品が用いられていた。 [0041] In the circuit of Figure 2, components having the following values ​​have been used. R1・・・・・・・240Ω R2・・・・・・・3.3kΩ R3・・・・・・・27Ω R3(a)・・・・8.2kΩ R4・・・・・・・330kΩ R5・・・・・・・56kΩ R6・・・・・・・120Ω R7・・・・・・・8.2kΩ R8・・・・・・・2Ω R9・・・・・・・220Ω R15・・・・・・4.7kΩ 31(図1)・・・2.86mΩ C1・・・・・・・100μF C2・・・・・・・0.1μF C3・・・・・・・1μF C4・・・・・・・0.0033μF C5・・・・・・・0.0047μF R1 ······· 240Ω R2 ······· 3.3kΩ R3 ······· 27Ω R3 (a) ···· 8.2kΩ R4 ······· 330kΩ R5 ······· 56kΩ R6 ······· 120Ω R7 ······· 8.2kΩ R8 ······· 2Ω R9 ······· 220Ω R15 ··· · · · 4.7 k.OMEGA 31 (FIG. 1) ··· 2.86mΩ C1 ······· 100μF C2 ······· 0.1μF C3 ······· 1μF C4 ··· ···· 0.0033μF C5 ······· 0.0047μF

【0042】 [0042]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、 As described in the foregoing, according to the present invention,
電子レンジに使用されるマグネトロン用の電源として使用される疑似プッシュプル単一スイッチ電流給電フライバックコンバータであって、高出力インピーダンスを有し、マグネトロンにヒータ電力を提供することが可能であり、全ての必要な安全装置を受容することが可能であり、しかも低価格で軽量の部品を有しているものが、提供され得る。 A pseudo push-pull single switch current feeding flyback converter used as a power source for magnetron used in microwave ovens, has a high output impedance, it is possible to provide a heater power to the magnetron, all it is possible to receive the necessary safety devices, yet those having a weight of components at low cost can be provided.

【図面の簡単な説明】 BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

【図1】本発明に係る疑似プッシュプル単一スイッチ電流給電フライバックコンバータを示す回路図である。 It is a circuit diagram showing a pseudo push-pull single switch current feeding flyback converter according to the present invention; FIG.

【図2】図1に示されている回路のパルス幅変調部のより詳細な回路図である。 2 is a more detailed circuit diagram of the pulse width modulation portion of the circuit shown in FIG.

【符号の説明】 14 インダクタ巻線 15 一次巻線 16 変圧器 17 絶縁ゲートバイポーラトランジスタ(IGBT) 20 二次巻線 21 第3の巻線 22 倍電圧回路 30 パルス幅変調(PWM)制御チップ 33 ポテンショメータ [Description of Reference Numerals] 14 inductor winding 15 primary winding 16 transformer 17 insulated gate bipolar transistor (IGBT) 20 secondary winding 21 a third winding 22 voltage multiplier circuit 30 a pulse width modulation (PWM) control chip 33 potentiometer

Claims (9)

    【特許請求の範囲】 [The claims]
  1. 【請求項1】 マグネトロンと、該マグネトロン用の低価格で軽量の電源とを有する電子レンジであって、該マグネトロンは該電子レンジのハウジング内に固定される、ものにおいて、 該電源が、交流電源に接続され得、且つ該電源が、 該交流電源に接続される直流コンバータと、 該直流コンバータの直流端子間に接続されるコンデンサと、 インダクタと、 該コンデンサに直列に接続される、変圧器一次巻線及びスイッチ手段と、 変圧器二次巻線であって、該変圧器二次巻線並びに該インダクタ及び該変圧器一次巻線は共通の磁気回路を有している、ものと、 該変圧器二次巻線に接続される倍電圧回路であって、該マグネトロンに接続される出力を有するものと、 単一のダイオードであって、該スイッチ手段が開成しているときに連続電 And 1. A magnetron, a microwave oven having a low price lightweight power supply for said magnetron, said magnetron is secured within the microwave oven housing, in things, the power source is an AC power source It is connected to, and the power source, a DC converter connected to the AC power source, a capacitor connected between DC terminals of the DC converter, an inductor, is connected in series with the capacitor, transformer primary and winding and switch means, a transformer secondary winding, said transformer secondary winding and the inductor and the transformer primary winding has a common magnetic circuit, and stuff, said transformer a voltage doubler circuit connected to the vessel secondary winding, and having an output connected to said magnetron, a single diode, a continuous conductive when said switch means is open が該インダクタを流れることを可能にする極性で、該インダクタに並列に接続されるものと、 該倍電圧回路からの所望の出力電圧を生成すべく、該スイッチ手段のオン・オフ動作を制御する制御回路手段と、 を具備することを特徴とする電子レンジ。 There polar that allows flow through the inductor, and being connected in parallel to the inductor, to produce a desired output voltage from 該倍 voltage circuit, controls the on-off operation of said switch means microwave oven, characterized by comprising a control circuit means.
  2. 【請求項2】 前記マグネトロンが、約700ワットの電力を生成し、且つ、前記電源の重量が、約1キログラム未満である請求項1の電子レンジ。 Wherein said magnetron generates a power of about 700 watts, and the weight of the power supply, the microwave oven according to claim 1 is less than about 1 kilograms.
  3. 【請求項3】 前記制御回路手段が、パルス幅変調制御回路である請求項1の電子レンジ。 Wherein said control circuit means, microwave oven according to claim 1 which is a pulse width modulation control circuit.
  4. 【請求項4】 前記共通の磁気回路が、該磁気回路上に第3の巻線を有しており、該第3の巻線は、前記制御回路手段の動作用のフィードバック信号を生成すべく、該制御回路手段に結合されている請求項3の電子レンジ。 Wherein said common magnetic circuit, on the magnetic circuit has a third winding, said third winding, to produce a feedback signal for the operation of the control circuit means the microwave oven according to claim 3 which is coupled to the control circuit means.
  5. 【請求項5】 家庭用交流電源で動作可能な疑似プッシュプル単一スイッチ電流給電フライバックコンバータ回路であって、 該家庭用交流電源に接続される直流コンバータと、 該直流コンバータの直流端子間に接続されるコンデンサと、 インダクタと、 該コンデンサに直列に接続される、変圧器一次巻線及びスイッチ手段と、 変圧器二次巻線であって、該変圧器二次巻線並びに該インダクタ及び該変圧器一次巻線は共通の磁気回路を有している、ものと、 該変圧器二次巻線に接続される倍電圧回路と、 単一のダイオードであって、該スイッチ手段が開成しているときに連続電流が該インダクタを流れることを可能にする極性で、該インダクタに並列に接続されるものと、 該倍電圧回路からの所望の出力電圧を生成すべく、該スイッチ手段 5. A pseudo push-pull single switch current feeding flyback converter circuit operable in a household AC power source, a DC converter connected to the household AC power source, between the DC terminals of the DC converter a capacitor connected, the inductor and is connected in series with the capacitor, a transformer primary winding and the switch means, a transformer secondary winding, said transformer secondary winding and the inductor and the transformer primary winding has a common magnetic circuit, and stuff, and voltage doubler circuit connected to said transformer secondary winding, a single diode, and the switch means is opened a polar continuous current permitted to flow to the inductor when you are, and to be connected in parallel to the inductor, to produce a desired output voltage from 該倍 voltage circuit, the switch means オン・オフ動作を制御する制御回路手段と、 を具備する疑似プッシュプル単一スイッチ電流給電フライバックコンバータ回路。 Pseudo push-pull single switch current feeding flyback converter circuit comprising a control circuit means for controlling the on-off operation, the.
  6. 【請求項6】 前記スイッチ手段がIGBTである請求項5の疑似プッシュプル単一スイッチ電流給電フライバックコンバータ回路。 6. pseudo push-pull single switch current feeding flyback converter circuit according to claim 5 wherein the switch means is a IGBT.
  7. 【請求項7】 前記制御回路手段がパルス幅変調制御回路である請求項5の疑似プッシュプル単一スイッチ電流給電フライバックコンバータ回路。 7. A quasi push-pull single switch current feeding flyback converter circuit of claim 5 wherein said control circuit means is a pulse width modulation control circuit.
  8. 【請求項8】 前記共通の磁気回路が、該磁気回路上に第3の巻線を有しており、該第3の巻線は、前記制御回路手段の動作用のフィードバック信号を生成すべく、該制御回路手段に結合されている請求項5の疑似プッシュプル単一スイッチ電流給電フライバックコンバータ回路。 Wherein said common magnetic circuit, on the magnetic circuit has a third winding, said third winding, to produce a feedback signal for the operation of the control circuit means , the pseudo push-pull single switch current feeding flyback converter circuit according to claim 5 which is coupled to the control circuit means.
  9. 【請求項9】 当該疑似プッシュプル単一スイッチ電流給電フライバックコンバータ回路が、電子レンジに装着されるべくなされており、前記倍電圧回路の出力が、該電子レンジのマグネトロンに接続されており、且つ、当該疑似プッシュプル単一スイッチ電流給電フライバックコンバータ回路の重量が、約1キログラム未満である請求項5の疑似プッシュプル単一スイッチ電流給電フライバックコンバータ回路。 9. The pseudo-push-pull single switch current feeding flyback converter circuit, are made to be attached to the microwave oven, the output of the voltage doubler circuit, which is connected to the magnetron of the microwave oven, and, the pseudo push-pull single switch current feeding fly weight of the buck converter circuit, the pseudo push-pull single switch current feeding flyback converter circuit of claim 5 is less than about 1 kilograms.
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